package com.gitee.jsbd.algorithm.sort;


import java.util.Arrays;

/**
 * 堆排序 不稳定 （最好：nlogn 最坏：O(n^2)）
 * 堆是一个完全二叉树，书中每个节点对应于原始数据的一个记录，并且每个节点应满足如下条件：
 * 非叶节点的数据大于或等于（小于或等于）其左右孩子节点的数据
 * <p>
 * a.将无序序列构建成一个堆，根据升序降序需求选择大顶堆或小顶堆;
 * b.将堆顶元素与末尾元素交换，将最大元素"沉"到数组末端;
 * c.重新调整结构，使其满足堆定义，然后继续交换堆顶元素与当前末尾元素，
 * 反复执行调整+交换步骤，直到整个序列有序。
 * </p>
 */
public class HeapSort {

    public static void heapSort(int[] data) {

        // 1.构建大顶堆
        for (int i = data.length / 2 - 1; i >= 0; i--) {
            adjustHeap(data, i, data.length);
        }

        // 2.调整堆结构+交换堆顶元素与末尾元素
        for (int j = data.length - 1; j > 0; j--) {
            swap(data, 0, j);
            adjustHeap(data, 0, j);
        }

    }

    private static void adjustHeap(int[] data, int i, int length) {
        int temp = data[i];//先取出当前元素i
        for (int k = i * 2 + 1; k < length; k = k * 2 + 1) {//从i结点的左子结点开始，也就是2i+1处开始
            if (k + 1 < length && data[k] < data[k + 1]) {//如果左子结点小于右子结点，k指向右子结点
                k++;
            }
            if (data[k] > temp) {//如果子节点大于父节点，将子节点值赋给父节点（不用进行交换）
                data[i] = data[k];
                i = k;
            } else {
                break;
            }
        }
        data[i] = temp;//将temp值放到最终的位置
    }

    /**
     * 交换元素
     *
     * @param data
     * @param x
     * @param y
     */
    private static void swap(int[] data, int x, int y) {
        int temp = data[x];
        data[x] = data[y];
        data[y] = temp;
    }

    public static void main(String[] args) {

        // 排序前数组
        int[] data = new int[]{5, 8, 7, 9, 1, 2};
        System.out.print("==初始化==：");
        System.out.println(Arrays.toString(data));

        HeapSort.heapSort(data);
        System.out.println(Arrays.toString(data));
    }

}
